UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL
EVERTON GLENIO BOEIRA BOENO
PROPOSTA DE MELHORIA EM UMA LINHA DE MONTAGEM DE IMPLEMENTOS RODOVIÁRIOS BASEADA NOS CONCEITOS DO LEAN
MANUFACTURING
CAXIAS DO SUL 2017
EVERTON GLENIO BOEIRA BOENO
PROPOSTA DE MELHORIA EM UMA LINHA DE MONTAGEM DE IMPLEMENTOS RODOVIÁRIOS BASEADA NOS CONCEITOS DO LEAN
MANUFACTURING
Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito parcial para a conclusão do curso de Engenharia de Produção da Universidade de Caxias do Sul.
Orientador: Prof. Msc. Ivandro Cecconello
CAXIAS DO SUL 2017
EVERTON GLENIO BOEIRA BOENO
PROPOSTA DE MELHORIA EM UMA LINHA DE MONTAGEM DE IMPLEMENTOS RODOVIÁRIOS BASEADA NOS CONCEITOS DO LEAN
MANUFACTURING
Relatório do Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro de Produção na Universidade de Caxias do Sul.
Aprovado em 13 de julho de 2017
Banca Examinadora:
_____________________________________ Prof. Msc. Ivandro Cecconello
Universidade de Caxias do Sul – UCS
_____________________________________ Prof. Dr. Sandro Rogério Santos
Universidade de Caxias do Sul – UCS
_____________________________________ Prof. Msc. Elton Fabro
Universidade de Caxias do Sul – UCS
_____________________________________ Eng. Jeferson Rossi Fenner
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho à minha filha Roberta Frizzo Boeno por me inspirar e me trazer força e energia em todos os momentos.
RESUMO
O presente trabalho de conclusão do curso de engenharia de Produção da Universidade de Caxias do Sul aborda a aplicação dos conceitos do lean manufacturing em uma linha de montagem de implementos rodoviários da empresa Randon SA. Objetivou-se identificar as perdas do processo, elaborar uma proposta de melhoria, simulá-la, verificar sua viabilidade e aplicá-la. O trabalho aborda um cenário anterior e suas perdas, um cenário proposto e simulado e um cenário com a metodologia aqui contida aplicada. Com a aplicação da metodologia proposta obteve-se redução de lead time, otimização do fluxo produtivo e redução na taxa hora de 11,5%.
ABSTRACT
The present work of conclusion of the course of Production Engineering of the University of Caxias do Sul addresses the application of the concepts of lean manufacturing in a line of assembly of road implements of the company Randon SA. The objective was to identify the losses of the procces, to elaborate a proposal of improvement, to simulate it, to verify its viability and to apply it. The papper deals with an earlier scenario and its losses, a proposed and simulated scenario and a scenario with the applied methodology applied. With the application of the proposed mothodology, it was possible to reduce lead time, optimize the productive flow and reduction in the hour rate of 11,5% were obtained.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Principais produtos da Randon Implementos... 17
Figura 2 - Linha Ferroviária da Randon Implementos... 18
Figura 3 - Processo de eliminação de desperdícios para redução de custos... 22
Figura 4 - Estrutura da produção...24
Figura 5 – Interface Promodel... 37
Figura 6 - Chassi Plataforma...40
Figura 7 - Modelo esquemático da LUM... 40
Figura 8 - Layout geral LUM... 41
Figura 9 - Vigas de plataforma... 41
Figura 10 - Posto de montagem e soldagem de vigas... 42
Figura 11 - Estrutura de plataforma... 43
Figura 12 - Posto de montagem de estruturas... 43
Figura 13 - Posto de montagem suspensão... 44
Figura 14 - Materiais montados no posto de suspensão... 44
Figura 15 - Posto de solda antes do giro... 45
Figura 16 - Soldas realizadas antes do giro...45
Figura 17 - Giro do produto... 46
Figura 18 - Posto de solda pós giro... 47
Figura 19 - Soldas realizadas pós giro... 47
Figura 20 - Posto de montagens gerais... 48
Figura 21 - Posição da montagem... 48
Figura 22 - Produto com assoalho montado...49
Figura 23 - Posto de solda geral... 49
Figura 24 - Pontos de solda geral... 50
Figura 25 - Posto de trabalho porta... 50
Figura 26 - Produto acabado... 51
Figura 27 - Tipologia de paradas... 51
Figura 28 - Gráfico de perdas outubro 2015 LUM... 52
Figura 29 - Gráfico de perdas outubro a dezembro 2015 LUM...52
Figura 30 - Etapas... 53
Figura 31 - Layout sobre trilhos... 57
Figura 33 - Mix proposto... 58
Figura 34 - Configuração de Simulação... 60
Figura 35 - Dados gerais simulação... 61
Figura 36 - Dados de ocupação simulação...61
Figura 37 - Estados das entidades... 62
Figura 38 - Software em simulação... 62
Figura 39 - Antes e depois layout LUM... 67
Figura 40 - Antes e depois box Suspensão... 68
Figura 41 - Antes e depois box Solda Antes do Giro...68
Figura 42 - Antes e depois box solda pós giro... 69
Figura 43 - Antes e depois box de montagem geral... 69
Figura 44 - Antes e depois box de solda geral LUM... 70
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Informações gerais LUM ... 39
Tabela 2 – Perdas de outubro à dezembro de 2015 LUM ... 56
Tabela 3 – Dados entrada simulação ... 59
Tabela 4 – Horas disponíveis... 59
Tabela 5 – Tempo ciclo de produtos ... 60
Tabela 6 - Investimento ... 64
Tabela 7 – Taxa hora LUM 2015 ... 65
Tabela 8 - Dados gerais LUM 2016 ... 65
Tabela 9 - Dados gerais LUM 2017 ... 66
Tabela 10 - Cálculo payback descontado ... 67
LISTA DE SIGLAS
ABEPRO Associação Brasileira de Engenharia de Produção CEO Chief Executive Officer
GPL Gestão do Posto de Linha LUM Linha de Montagem UM
MFP Mecanismo da Função Produção
OMCD Operations Management Consulting Division PCP Planejamento e Controle da Produção
ROA Return On Assets ROI Return On Investment
SAP Software de Gestão integrada utilizado pelo grupo Randon SRP Sistema Randon de Produção
STP Sistema Toyota de Produção TC Tempo de Ciclo
TCO Tempo de Ciclo de Operação TIR Taxa Interna de Retorno TMA Taxa Minima de Atratividade VPL Valor Presente Liquido WIP Work-in-Process
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 13 1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO ... 13 1.2 JUSTIFICATIVA ... 15 1.3 OBJETIVOS ... 16 1.3.1 Objetivo geral ... 16 1.3.2 Objetivos específicos ... 16
1.4 DESCRIÇÃO DA EMPRESA E AMBIENTE DE ESTÁGIO ... 16
1.5 ABORDAGEM E DELIMITAÇÃO DO TRABALHO ... 18
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 20
2.1 PRODUÇÃO E PRODUTIVIDADE ... 20
2.2 SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO ... 21
2.2.1 O mecanismo da função produção ... 23
2.2.1.1 Função processo ... 25
2.2.1.2 Função operação ... 26
2.2.2 Sete perdas do STP ... 27
2.3 LINHA DE MONTAGEM ... 28
2.3.1 Projeto da linha de montagem ... 29
2.3.2 Dimensionamento das estações de montagem ... 29
2.4 ADMINISTRAÇÃO DA ATIVIDADE PRODUTIVA ... 30
2.4.1 Estudo de tempos e movimentos ... 31
2.4.2 Takt time ... 32
2.4.3 Tempo de ciclo de operação... 33
2.4.4 Balanceamento de operações ... 34
2.5 SIMULAÇÃO ... 35
2.5.1 Promodel ... 37
2.6 PERÍODO DE PAYBACK ... 37
2.6.1 Taxa mínima de atratividade ... 38
2.6.2 Valor presente líquido ... 38
2.6.3 Taxa interna de retorno ... 38
3 PROPOSTA DE TRABALHO ... 39
3.1 DESCRIÇÃO DO AMBIENTE ATUAL ... 39
3.1.2 O Processo Produtivo ... 40
3.1.2.2 Posto de trabalho 02: Montagem de estruturas ... 42
3.1.2.3 Posto de trabalho 03: Montagem de suspensão ... 44
3.1.2.4 Posto de trabalho 04: Solda antes do giro ... 45
3.1.2.5 Posto de trabalho 05: Giro do produto ... 46
3.1.2.6 Posto de trabalho 06: Solda pós giro ... 46
3.1.2.7 Posto de trabalho 07, 08 e 09: Pré-montagem de assoalhos e montagem geral 1 e 2... ... ...47
3.1.2.8 Posto de trabalho 10: Soldagem geral ... 49
3.1.2.9 Posto de trabalho 11: Porta ... 50
3.1.3 Aspectos positivos do ambiente atual... 51
3.1.4 Problemas e restrições do ambiente atual ... 52
3.2 PROPOSTA DE INTERVENÇÃO ... 53
3.2.1 Etapa 1 – identificação das perdas produtivas ... 54
3.2.2 Etapa 2 – criação de proposta de intervenção baseada na análise dos dados . 54 3.2.3 Etapa 3 - simulação do novo processo através de software ProModel ... 54
3.2.4 Etapa 4 - comparação dos dados atuais com os dados obtidos na simulação . 54 3.2.5 Etapa 5 - analise da viabilidade econômica para implementação das melhorias... ... 55
3.2.6 Etapa 6 - implementação das melhorias ... 55
4 APLICAÇÃO DA PROPOSTA DE TRABALHO ... 56
4.1 IDENTIFICAÇÃO DAS PERDAS PRODUTIVAS ... 56
4.2 CRIAÇÃO DE PROPOSTA DE INTERVENÇÃO BASEADA NA ANÁLISE DOS DADOS ... 57
4.3 SIMULAÇÃO DO NOVO PROCESSO ATRAVÉS DE SOFTWARE PROMODEL ... 58
4.4 COMPARAÇÃO DOS DADOS ATUAIS COM OS DADOS OBTIDOS NA SIMULAÇÃO ... 63
4.5 ANALISE DA VIABILIDADE ECONÔMICA PARA IMPLEMENTAÇÃO DAS MELHORIAS ... 63
4.5.1 Investimento ... 63
4.5.2 Cálculo de retorno do investimento ... 64
4.6 IMPLEMENTAÇÃO DAS MELHORIAS ... 67
4.7 RESULTADOS OBTIDOS ... 70
5 CONCLUSÃO ... 72
GLOSSÁRIO...76
ANEXO 1 - Ficha de trabalho padrão Vigas...77
ANEXO 2 - Layout de trabalho padrão operador 1 (Vigas)...78
ANEXO 3 - Layout de trabalho padrão operador 2 (Vigas)...78
ANEXO 4 - Layout de trabalho padrão operador 3 (Vigas)...79
ANEXO 5 - Layout de trabalho padrão operador 4 (Vigas)...79
ANEXO 6 - Planilha Controladoria LUM 2016...80
1 INTRODUÇÃO
A constante busca das empresas por eficiência produtiva, redução de custos e velocidade na adaptação às condições que o cenário econômico impõe, nunca esteve tão presente quanto nos dias atuais. A mudança passou a fazer parte da rotina, trazendo com ela também a procura por conhecimento cientifico para poder, nesse contexto, sobreviver e adquirir experiência para futuras situações parecidas. Uma das alternativas buscadas é a implementação total ou parcial do Lean Manufacturing. Este sistema seria surpreendente em quaisquer circunstâncias. Porém, no cenário atual, enfrenta-se os mesmos problemas que a Toyota enfrentou há meio século atrás.
Neste cenário o presente trabalho de conclusão de curso em Engenharia de Produção encontra sua aplicação, com foco na redução de perdas produtivas na Linha de Montagem Um (LUM). Para tanto, está dividido em cinco capítulos. No presente capítulo é apresentada a contextualização do ambiente de desenvolvimento do estudo juntamente com a justificativa e os objetivos.
No segundo capítulo a fundamentação teórica traz uma revisão das teorias sobre o tema para fundamentação do estudo. O terceiro capítulo aborda a formulação da proposta de implantação e discriminação das etapas a serem seguidas. O quarto capítulo apresenta a implantação da metodologia proposta e resultados obtidos, no capítulo final a conclusão.
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
Segundo Shimokawa e Fujimoto (2011), as fábricas que utilizam o Sistema Toyota de Produção têm uma ilusória semelhança com aquelas que utilizam o sistema de produção em massa com base em fluxo desenvolvido por Henry Ford. Os dois tipos de fábricas estão centrados em linhas de produção que operam em uma sincronia perfeita. Contudo, essa aparente semelhança mascara uma diferença crucial nascida de uma mudança de paradigma que marcou uma época.
Para Liker e Meyer (2007) a Toyota tem contribuído com um novo paradigma de manufatura. A produção enxuta, é amplamente considerada como o próximo passo na evolução da manufatura além da produção em massa da Ford.
Conforme Shimokawa e Fujimoto (2011) na produção tradicional, os processos em toda a sequência de produção funcionavam sem levar em conta o ritmo da fabricação em outros pontos da sequência e acumulavam os volumes produzidos nos processos seguintes – uma
prática que culminava com a colocação forçada de volumes de produtos acabados para a venda. Na produção just-in-time, os processos retiram material do processo anterior apenas em substituição ao material já utilizado de fato, e todo processo gera uma produção apenas para substituir o material que o processo seguinte utilizou. Era assim que o sistema produzia apenas o necessário, apenas quando preciso e na quantidade requerida.
Conforme Dennis (2008, p. 29):
Fred Taylor e Henry Ford procuraram lidar com as deficiências da produç ão
artesanal. O gerenciamento científico de Taylor e as inovações na fábrica de Ford estabeleceram as bases para a produção em massa. As inovações na área da administração e o papel do movimento trabalhista organizado no controle de tarefas de trabalho e funções completaram o sistema. A produção em massa obteve uma vitória após a outra por décadas.
A Toyota enfrentava desafios desanimadores em termos financeiros, tecnoló gicos e
nas relações trabalhistas há cinqüenta anos. Eiji Toyoda chegou a conclusão que a produção em massa não funcionaria no Japão. Ele e seu gênio de produção, Taiichi Ohno, criaram um sistema que fazia da virtude uma necessidade. Por exemplo, a falta de capital incentivou o desenvolvimento de máquinas flexíveis e de tamanho certo, além de trocas rápidas. As restrições legais às demissões de trabalhadores criaram uma imagem da Toyota como uma comunidade e estabeleceu as bases para que o funcionário se envolvesse de forma intensa e solucionasse os problemas.
Levou trinta anos para que Ohno aperfeiçoasse seu sistema e conseguisse que fosse adotado na Toyota. Ele fundou a Operations Management Consulting Division
(OMCD) para dar apoio ao pensamento lean nas fábricas e entre os fornecedores da
Toyota [...].
Spear e Bowen (1999) abordam em seu artigo “Decodificando o DNA do Sistema Toyota de Produção”: que o Sistema Toyota de Produção cria uma comunidade de cientistas. Sempre que define uma especificação, ela está criando conjuntos de hipóteses que podem ser testadas. Ou seja, segue o método científico. Para fazer qualquer mudança, a Toyota aplica um rigoroso processo de resolução de problemas que exige uma avaliação meticulosa do estado atual das coisas e um plano para melhoria que é, um teste experimental da mudança proposta.
O método científico está tão enraizado na Toyota que mesmo esse grau de especificação e estruturação não fomenta o ambiente de comando e de controle que se poderia esperar. O sistema realmente estimula os gerentes e seus colaboradores a se engajarem no tipo de experimentação que é reconhecido como o marco de uma organização que aprende. Isso que distingue a Toyota de todas as outras empresas (SPEAR; BOWEN, 1999).
Percebe-se que a essência dos sistemas de produção de Ford ou da Toyota tem como foco a redução nos custos de produção. Um utiliza-se da produção em massa e o outro foca na redução de perdas produtivas (SHIMOKAWA; FUJIMOTO, 2011). Com o presente trabalho busca-se a aplicação do conceito Lean Manufacturing em uma linha de produção através de uma mudança de processo que possibilita a redução de perdas.
1.2 JUSTIFICATIVA
Conforme Domingo et al. (2007) em estudo de caso realizado em uma linha de montagem de válvulas de injeção EV6 na fábrica da BOSCH GMB em Alcala`de Henares (Madrid), a linha de produção apresentava problemas de fornecimento, falta de espaço físico para armazenamento e número de componentes em estoque na linha, não cobriam o consumo diário. Esses fatores contribuíam para uma produtividade baixa e um assincronismo entre diferentes postos de trabalho. Para minimizar estes problemas, foram utilizadas algumas ferramentas do Lean Manufacturing, como: mapeamento de fluxo de valor (VSM), implementação do Sistema kanban e implementação do conceito de abastecimento milkrun. Com o uso destas ferramentas conseguiram num peridodo de seis meses uma redução de estoque de 17.303 peças para 16.020 peças, uma redução no lead time de 19,75 para 10,7 dias, redução no tempo de espera na linha de 32 para 10,9 horas e um aumento no percentual de agregação de valor de 0,38 para 0,44 por cento.
Choomlucksana, Ongsaranakorn e Suksabai (2015) realizaram um estudo no prazo de 10 meses, iniciado a partir de julho 2013 até abril de 2014 em uma empresa de estampagem de chapas de metal na Indonésia. As ferramentas de melhoria Lean e outros e técnicas, tais como controle visual, Poka-Yoke, e 5s foram aplicados para ajudar a empresa a identificar áreas de oportunidade para a redução de perdas e melhorar a eficiência dos processos de produção. Os estudos mostraram que a rebarbação e polimento eram os processos com o maior número de atividades que não agregavam valor e as ações foram focadas nestes processos. Com a aplicação das ferramentas citadas o processo de polimento obteve uma redução no tempo padrão de 62,5%. Atividades sem valor agregado foram reduzidas 66,53% e os custos de horas extras foram reduzidos em 1.764 dólares por ano.
Os resultados mais importantes para o estudo apontam que ferramentas e técnicas de produção enxuta não exigem tecnologia de alto custo e investimento.
Para Bornia (2010) a produç ão típica da empresa tradicional era composta por poucos artigos, feitos em lotes, com volume de produção. Na empresa moderna, há a necessidade de flexibilidade na produção, prazos mais curtos, produtos com vidas úteis menores, devendo ser entregues em menos tempo ao cliente. Essas novas características exigem a produção em lotes pequenos e com alta qualidade.
Ainda para Bornia (2010), na empresa tradicional com menos concorrência, o cliente absorvia as ineficiências e suportava preç os razoavelmente altos. Um dos principais desafios da empresa moderna é a busca incessante pela melhoria da eficiência e da produtividade. Desta
forma, a produção da empresa moderna deve evitar ao máximo ineficiências decorrentes de má qualidade e trabalhos improdutivos. As atividades que não agregam valor devem ser reduzidas sistemática e continuamente, da mesma forma que não se pode tolerar qualquer tipo de desperdício.
Através da utilização da metodologia Lean Manufacturing que, como mostrado nos parágrafos 1 e 2 desta seção, revela-se uma eficiente forma que uma empresa tem de melhorar seus indicadores, o presente trabalho traz uma proposta de melhoria em uma linha de montagem de implementos rodoviários chamada de LUM que, devido à complexidade de mix que absorve, exerce na organização um papel estratégico.
1.3 OBJETIVOS
Nesta seção expôs-se os objetivos geral e específicos, relacionados ao objeto de estudo.
1.3.1 Objetivo geral
O presente trabalho tem por objetivo geral elaborar uma proposta de melhoria em uma linha de montagem de implementos rodoviários baseada nos conceitos do Lean Manufacturing.
1.3.2 Objetivos específicos
Para implementar a proposta contida neste trabalho, deve-se: a) identificar as perdas produtivas existentes na situação atual;
b) propor mudanças para melhorar a performance da linha de montagem; c) simular novo processo por 20 dias através de software ProModel; d) comparar os dados atuais com os dados obtidos na simulação; e) analisar viabilidade econômica para implementação das melhorias; f) implementar melhorias aprovadas.
1.4 DESCRIÇÃO DA EMPRESA E AMBIENTE DE ESTÁGIO
Randon S.A. é o maior fabricante de reboques e semirreboques da América Latina e figura entre os maiores do mundo. Foi fundada em 1949, pelos irmãos Raul Anselmo e Hercílio
Randon. A empresa está sediada em Caxias do Sul (RS), e possui unidades industriais em Chapecó (SC) e na cidade de Rosário, Província de Santa Fé, na Argentina.
Fabrica diferentes tipos de equipamentos entre semirreboques, reboques e carrocerias, nas modalidades graneleiro, carga seca, tanque, basculante, silo, frigorífico, canavieiro, florestal, sider, furgão, entre outros. A empresa conta com 400 mil unidades fabricadas, participação expressiva de mercado que mostra a sua importância na história da expansão do transporte rodoviário de cargas no País e no exterior.
Figura 1- Principais produtos da Randon Implementos
Fonte: Adaptado de Randon (2016).
Em 2004, a Randon ingressou no segmento ferroviário, complementando seu portfólio de produtos para o transporte de carga, com os vagões do tipo hopper, gôndola, tanque, carga geral, sider e plataforma, entre outros, ultrapassando a marca de 7 mil unidades fabricadas neste segmento.
Figura 2 - Linha Ferroviária da Randon Implementos
Fonte: Adaptado de Randon (2016).
O presente trabalho será focado na LUM, a qual responde pelos chassis dos segmentos: Graneleiro, Semirreboque Container, Sider, Carga Seca, Frigorifico e Furgão. Para obtenção e análise de dados o estudo contará com o apoio da área de Engenharia de Processos, Planejamento e Controle da Produção (PCP) e Marketing na sinalização de demandas de mercado até 2017.
1.5 ABORDAGEM E DELIMITAÇÃO DO TRABALHO
Conforme identificado por Yin (2015) o presente trabalho caracteriza-se por um estudo de caso, pois é composto por uma pesquisa bibliográfica para acrescentar informações sobre o problema e posteriormente, a investigação do objeto de estudo.
“A essência de um estudo de caso, a tendência central entre todos os tipos de estudo de caso, é que ele tenta iluminar uma decisão ou um conjunto de decisões: por que elas são tomadas, como elas são implementadas e com que resultado. ” (SCHRAMM, 1971 apud YIN, 2015, p. 16).
Em relação ao tipo de pesquisa, essa pode ser classifica como uma pesquisa de natureza exploratória, visto que tem o objetivo de entender quais os tipos de perda são significativos para a linha de montagem. Além disso, pode ser classificada como uma pesquisa
de natureza qualitativa, pois busca entender o processo por meio da avaliação do fluxo de valor. O método aplicado é de estudo de caso único, visto que envolve entendimento e proposição de ações sobre uma empresa em estudo.
Conforme a Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO), o presente trabalho enquadra-se na área de Engenharia de Operações e Processos da Produção, subárea de Projeto de Fábrica e de Instalações Industriais: organização industrial, layout/arranjo físico.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Nesta seção são abordados os principais conceitos utilizados como base para realização da proposta contida neste trabalho. É apresentado uma síntese do conhecimento sobre o tema de alguns autores, com foco nos conceitos do Lean Manufacturing, mecanismos da função produção e uma explanação sobre simulação.
2.1 PRODUÇÃO E PRODUTIVIDADE
Para Martins e Laugeni (2012) a funç ão da produção, entendida como o conjunto de atividades que levam à transformação de um bem tangível em outro com maior utilidade, acompanha o homem desde sua origem. Quando polia a pedra a fim de transformá-la em utensílio mais eficaz, o homem pré-histórico estava executando uma atividade de produção. É na produção que acontecem os principais processos de agregação de valor e também onde estão as principais fontes de perdas. Portanto, deve-se pensar a produção além de suas responsabilidades e tarefas tradicionais na empresa (SLACK; BRANDON-JONES e
JOHNSTON, 2015).
Na década de 1910, Henry Ford revolucionou os métodos e processos produtivos até então existentes criando a linha de montagem seriada. A partir dai surge o conceito de produção em massa, caracterizada por grandes volumes de produtos extremamente padronizados. Essa busca da melhoria da produtividade por meio de novas técnicas definiu o que se denominou engenharia industrial. Novos conceitos foram introduzidos, tais como: linha de montagem, posto de trabalho, estoques intermediários, monotonia do trabalho, arranjo físico, balanceamento de linha, produtos em processo, motivação, sindicatos, manutenção preventiva, controle estatístico da qualidade, fluxogramas de processos, entre outros (MARTINS; LAUGENI, 2012).
Segundo Martins e Laugeni (2015), a produç ão em massa aumentou de maneira fantástica a produtividade e a qualidade, e foram obtidos produtos bem mais uniformes, em razão da padronização e da aplicação de técnicas de controle estatístico da qualidade. A título de ilustração, em 2010 foram produzidos 3,4 milhões de veículos, o que representa mais de 10.000 veículos por dia.
O conceito de produção em massa e as técnicas produtivas dele decorrentes predomi- naram nas fábricas até meados da década de 1960, quando surgiram novas técnicas produtivas, caracterizando a denominada produção enxuta.
Com a evolução da função produção surgem também medidas de desempenho para controle e redução de custos produtivos, dentre elas destaca-se a produtividade. Para Moreira (2013), a produtividade é definida como a relação entre o que foi produzido e os insumos utilizados para essa produç ão (ou prestação de serviço, conforme o caso). Para Silva e Venanzi (2013) o conceito de produtividade restrito ao processo de produç ão aparentemente é mais adequado à avaliação da eficiência de desempenho de empresas que atuam em mercados cativos, ou seja, em mercados de compras e vendas relativamente fechados à concorrência e com maior grau de controle por parte da empresa. Esse conceito também tende a enfatizar a importância dos recursos de produção tangíveis (máquinas, instalações, quantidade de matérias-primas e de trabalho, etc.) no processo produtivo da empresa. Além disso, a partir desse conceito, as relações entre produtividade e lucratividade – o modus operandi da empresa – dificilmente podem ser estabelecidas de forma direta.
Ainda para Silva e Venanzi (2013) o conceito de produtividade se refere à capacidade da empresa em gerar produtos no seu processo produtivo, indo além dos aspectos restritos ao processo de produção, pois a agregação de valor também depende fundamentalmente das demais etapas do processo produtivo: a compra de bens e serviços intermediários e a venda dos bens e serviços que a empresa produz.
2.2 SISTEMA TOYOTA DE PRODUÇÃO
Para Monden (2015), o Sistema Toyota de Produç ão (STP) foi desenvolvido e promovido pela Toyota Motor Corporation e passou a ser adotado por muitas companhias japonesas como consequência da crise do petróleo de 1973. O principal objetivo do sistema é eliminar, através de atividades de aprimoramento, vários tipos de desperdício que se encontram ocultos dentro de uma companhia.
Igualmente para Hino (2009), o STP criado por Taiichi Ohno, reduz custos de maneira ampla, pela eliminação de desperdício. A filosofia fundamental do sistema é questionar como a eficácia global pode ser aumentada, ao invés de buscar eficácias parciais. Os dois pilares do sistema chamam-se just-in-time (no tempo certo) e jidoka (autonomaç ão).
Segundo Monden (2015) mesmo durante períodos de crescimento lento, a Toyota conseguiu se manter lucrativa ao diminuir custos por meio de um sistema de produç ão que eliminava completamente o excesso de estoque e de pessoal. Provavelmente não seria um exa- gero afirmar que este é um outro sistema revolucionário de gestão da produção. Ele segue o sistema Taylor (gestão científica) e o sistema Ford (linha de montagem em massa).
Conforme Hino (2009) o STP é um sistema de produção que trabalha para criar somente o que é necessário, quando necessário e na quantidade necessária. O objetivo principal do STP é a redução de custos, ou o aumento da produtividade. A redução de custos e o aumento da produtividade são obtidos através da eliminação de diversos desperdícios, tal como o excesso de estoque e o excesso de pessoal (MONDEN, 2015).
Para Monden (2015) o principal objetivo do STP é o lucro através da redução de custos. Para redução de custos o sistema ataca os desperdícios. A Figura 3 mostra os processos para a eliminação do desperdício e para se alcançar uma redução de custos e ilustra que o desperdício nos locais da manufatura decorre principalmente da existência de um excesso em recursos de produção, que englobam o excesso de pessoal, o excesso de instalações e o excesso de estoques. Quando esses elementos existem em quantidades maiores que o necessário, eles só aumentam o desembolso monetário (os custos) e não adicionam valor algum.
Figura 3 - Processo de eliminação de desperdícios para redução de custos
Monden (2015) destaca que embora a reduç ão dos custos seja o objetivo mais importante do sistema, ele precisa primeiramente cumprir com três outras submetas: controle da qualidade, que permite que o sistema se adapte a flutuações diárias e mensais na demanda por quantidade e variedade; garantia da qualidade, assegurando que cada processo venha a fornecer somente boas unidades para os processos subsequentes; e respeito à condição humana, ou moral, que deve ser cultivado enquanto o sistema utiliza recursos humanos para alcanç ar seus objetivos em termos de custos.
Monden (2015) ressalta que essas três metas não podem existir independentemente ou serem alcançadas de forma independente sem influenciar umas às outras ou ao objetivo principal de reduç ão de custos. Destaca que um aspecto especial do STP é que o objetivo principal não pode ser alcançado sem a realização das submetas, e vice-versa.
Dennis (2008) destaca que o STP ataca muda (desperdício) de forma implacável, através do envolvimento de membros de equipe em atividades de melhoria padronizadas e compartilhadas. Um ciclo virtuoso se instala: quanto mais os membros de equipe se envolvem, mais sucesso eles têm. Quanto mais sucesso eles têm, maiores são as recompensas intrínsecas e extrínsecas, o que, por sua vez, estimula maior envolvimento. Os benefícios se refletem diretamente nos números finais.
Monden (2015) conclui que o objetivo final do STP é aumentar a eficiência (ou produtividade) da companhia em termos de retorno sobre o investimento (ROI – Return On
Investment) ou retorno sobre os ativos (ROA – Return On Assets). Essa medida é uma meta
corporativa, e, por isso, será o parâmetro de avaliação para a alta gerência da companhia.
2.2.1 O mecanismo da função produção
Segundo Antunes et al. (2008) o mecanismo da função produção (MFP) é um método
de análise para a compreensão e construção genéricas de sistemas produtivos proposto originalmente por Shigeo Shingo. O ponto de partida para a apresentaç ão do mecanismo da função produção é a diferenciação conceitual entre as funções processo e operação. Na produção, seja ela industrial ou de serviços, existem basicamente duas visões que permitem a análise dos fenômenos:
a) observar o fluxo do objeto de trabalho (material, serviços e idéias) no tempo e no espaço;
b) observar o fluxo do sujeito de trabalho (homens [trabalho vivo] e máquinas e equipamentos [trabalho morto]) no tempo e no espaço.
É a partir destes dois olhares, distintos e inter-relacionados, que surgem os conceitos da função processo e da função operação.
A função processo refere-se ao fluxo de materiais ou produtos, em diferentes estágios de produção, nos quais se pode observar a transformação gradativa das matérias-primas em produtos acabados. Ou ainda, os processos podem ser simplesmente definidos como sendo o fluxo de materiais para os produtos, que se modifica de acordo com o curso simultâneo do tempo e do espaço (SHINGO, 1996a).
Ainda segundo Antunes et al. (2008) a funç ão operação refere-se à análise dos diferentes estágios, nos quais os trabalhadores e/ou máquinas encontram-se relacionados ao longo de uma jornada de trabalho. De forma mais genérica, a função operação trata do fluxo do sujeito do trabalho no tempo e no espaç o. Para Shingo (1996b), a função operação representa operadores e máquinas que se modificam de acordo com o curso simultâneo do tempo e do espaço.
A Figura 4 ilustra a ideia original de Shingo (1996a) onde um processo é um fluxo integrado de materiais do início ao final da produção, em alguns pontos deste fluxo irão aparecer pessoas e máquinas, em outros pontos a análise da função processo irá indicar, meramente, que existe um material ou um lote de material parado. Do ponto de vista da funç ão operação, a análise recai sobre as pessoas e os equipamentos que trabalham na estrutura de produção. Sendo assim, os pontos de vista de análise são distintos e autônomos, embora inter-relacionados.
Figura 4 - Estrutura da produção
Antunes et al. (2008) destaca que estes conceitos diferem da visão hegemônica existente nos EUA do início do século XX, segundo a qual o processo era constituído por um conjunto de operaç ões.
Shingo (1996a) propõe visualizar os sistemas produtivos a partir da noç ão de uma rede que envolve no eixo X os processos e no eixo Y as operações, ou seja, os sistemas produtivos são visualizados a partir de uma combinação do acompanhamento dos fluxos de materiais, no tempo e no espaço, e do acompanhamento do fluxo de pessoas e equipamentos no tempo e no espaço.
2.2.1.1 Função processo
Para Shingo (1996a) a partir de quatro categorias de análise observamos todos os elementos que constituem a funç ão processo:
a) processamento ou fabricaç ão – significa as transformações do objeto de trabalho no tempo e no espaço, por exemplo, usinagem, pintura, mudanças de qualidade do produto, montagens. O processamento pode ser otimizado de duas maneiras: Uma melhorando o próprio produto através da engenharia de valor ou análise de valor e a outra melhorarando os processos produtivos do ponto de vista da engenharia de produção (SHINGO, 1996a);
b) inspeç ão – significa a comparação do objeto de trabalho (por exemplo: no que tange a dimensões, composição química) contra determinado padrão previamente definido. Como melhoria da inspeção surge a inspeção por amostragem (SHINGO, 1996a);
c) transporte – trata da mudanç a de posição ou de localização do objeto de trabalho. Mesmo que o transporte antes manual, agora seja mecanizado, o seu custo foi apenas convertido de manual para mecânico. Para realmente melhorar nesse aspecto é necessário buscar a eliminação do mesmo através de melhorias de layout (SHINGO, 1996a);
d) estocagem ou espera – períodos de tempo onde não está ocorrendo qualquer tipo de processamento, transporte ou inspeção sobre o objeto de trabalho. A redução do estoque entre processos só poderá ser alcançada pelo nivelamento das quantidades programadas, pela sincronização da produção e depois de otimizados o transporte, a inspeção e outras causas de instabilidade. Com estas ações busca-se a redução do tempo de atravessamento dos produtos (SHINGO, 1996a).
2.2.1.2 Função operação
Segundo Antunes et al. (2008) os elementos constitutivos básicos da função operação (fluxo dos homens e máquinas no tempo e no espaço), podem ser reduzidos às categorias de análises descritas a seguir:
a) preparaç ão, operação de ajustes depois da operação – operações ligadas ao tempo de preparaç ão (setup): refere-se basicamente à mudança de ferramentas e dispositivos. Sendo assim, a ideia consiste em estudar as atividades operativas que ocorrem, desde que a ú ltima peça boa do lote precedente é produzida, até a fabricação da primeira peça boa do lote que segue;
b) operaç ão principal – atividades diretamente ligadas a fabricação/processamento em si, inspeção, transporte e espera: a operação pode ser dividida em duas subcategorias: operações essenciais e operaç ões auxiliares.
Ainda segundo Antunes et al. (2008), as operaç ões essenciais constituem-se na execuç ão dos processos de produção em si. São os pontos da rede onde as operações e os processos encontram- se num dado tempo e espaço. Nestes pontos encontram-se os homens, as máquinas e dispositivos (sujeito do trabalho), e os materiais (objeto de trabalho). Pode ser dividida em:
a) operaç ão essencial de processamento – constitui-se na fabricação e montagem de produtos;
b) operaç ão essencial de inspeção – constitui-se na observação no local de trabalho (por exemplo, no chão-de-fábrica) da qualidade dos produtos;
c) operaç ão essencial de transporte – constitui-se na mudança de posição dos produtos dentro do local de trabalho;
d) operaç ão essencial de estocagem – refere-se a estocagem de produtos em prateleira, armários, pastas, documentos, etc;
e) operaç ões auxiliares - constituem-se na execução de atividades que se encontram imediatamente antes e imediatamente depois da realizaç ão das atividades ligadas as operações essenciais.
Antunes et al. (2008) enfatiza que as melhorias mais relevantes para a estrutura de produção proposta por Shigeo Shingo é pragmática e direta: as melhorias a serem priorizadas devem ter seu foco diretamente na funç ão processo. Assim, Shingo (1996a) diz que: é a função processo, em verdade, que permite atingir as principais metas de produção, enquanto as operações desempenham um papel suplementar.
De acordo com Shingo (1996a), sem a compreensão do significado do mecanismo da função produção, e sem a percepção da necessidade de priorizar as melhorias a partir da óptica da função processo, não seria possível compreender em profundidade o significado dos sistemas de produção, em geral, e do STP, em particular.
2.2.2 Sete perdas do STP
Ohno (1988 apud ANTUNES, 2008, p. 194) declara que “Para implantar o Sistema Toyota de Produção em nosso próprio negócio, deve haver uma total compreensão do significado das perdas. Enquanto todas as fontes das perdas não sejam detectadas e eliminadas, o sucesso irá, sempre, tornar-se apenas um sonho”.
O estudo das perdas nos sistemas produtivos e sua eliminação como método único de redução dos custos foram detalhados e agrupados em sete tipos de perdas (SHINGO, 1996a):
a) superprodução (quantitativa e por antecipação): quando é produzido mais do que o necessário, visando reduzir os custos de preparação, ou mesmo antes do prazo, gerando um inventário a ser mantido e administrado o que acarreta em custos financeiros;
b) espera: quando se geram estoques em processo WIP (Work-in-process) tem-se a perda por espera. Essa categoria de perda é considerada espera de processo sempre que sua origem seja devido ao desbalanceamento no processo, seja por ocasião de um buffer entre processos ou mesmo um estoque de segurança. Ao analisar-se a produção em batelada, ou lotes inteiros entre as etapas de produção, gera-se o que é designado espera de lote;
c) transporte: a movimentação de materiais é um custo que não agrega valor ao produto, portanto, é uma perda que deve ser combatida;
d) processamento em si: freqüentemente são estudados e questionados os métodos tradicionais; logo, novos e mais efetivos métodos podem ser criados;
e) estoque: a estocagem de produtos deve ser encarada como um fenômeno não- lucrativo e gerador de custos, oriundo de ineficiências tanto do processo quanto das operações. Representa um capital de giro parado, que não está no caixa da empresa, acarretando ainda custos de guarda para sua manutenção;
f) desperdício nos movimentos: diz respeito às perdas que tem origem nas ineficiências das operações, reduzindo a produtividade. O posto de trabalho deve ser projetado de forma que a movimentação durante a operação seja minimizada e continuamente melhorada;
g) desperdício na elaboração de produtos defeituosos: trata da produção não conforme, representando a mais aparente das perdas aqui apresentadas. O desperdício de matéria prima,
os custos de fabricação perdidos e a perda do prazo de entrega são os problemas ocasionados pela não-qualidade na elaboração dos produtos.
Liker (2007) atribue mais uma perda ao conjunto, a oitava perda trata da não utilização da criatividade dos funcionários. Perda de tempo, idéias, habilidades, melhorias e oportunidades de aprendizagem por não envolver ou não escutar seus funcionários.
Antunes et al. (2008) relata que o objetivo sugerido conceitualmente por Ohno no âmbito do STP consiste em aumentar contínua e sistematicamente a parcela de trabalho que adiciona valor (trabalho efetivo + trabalho adicional), de forma que, idealmente, 100% das ações dos trabalhadores devam estar relacionados à adição de valor.
Liker (2007) relata que Ohno considerava que a perda mais importante era a da superprodução, já que causa a maioria dos outros tipos de perda. Produzir mais cedo ou em quantidade maior do que o desejado pelo cliente em qualquer operação no processo de fabricação leva necessariamente à formação de estoque em algum ponto posterior no processo.
Ainda para Liker (2007) deve-se observar que a principal razão por que os sete primeiros tipos de perda são tão críticos, de acordo com Ohno, é seu impacto no que estamos chamando de oitava perda. A superproduç ão, o estoque, etc, ocultam problemas, e assim, os funcionários da equipe não são obrigados a pensar. A redução de perdas expõe os problemas e força a equipe a usar sua criatividade para resolvê-los.
2.3 LINHA DE MONTAGEM
Segundo Martins e Laugeni (2015) a linha de montagem foi criada na década de 1910 por Henry Ford valendo-se dos conceitos de racionalizaç ão do trabalho desenvolvidos quase simultaneamente por Frederick Taylor. Houve uma revolução nos métodos e processos produtivos até então existentes e o surgimento do conceito de produção em massa, caracterizado por grandes volumes de produtos extremamente padronizados, isto é, baixíssima variação nos tipos de produtos finais.
Para Silva e Venanzi (2013) a Linha de Montagem, revolucionária à época, introduzia o conceito de que os produtos deveriam mover-se ao longo do processo de fabricação, enquanto os trabalhadores permaneciam fixos em seus postos, realizando as já conhecidas operações específicas. Essa forma de produzir foi introduzida no mundo industrial inicialmente nos processos de montadoras de automóveis, em função de seu criador pertencer à área (SILVA; VENANZI, 2013). Posteriormente, foi copiada por outros ramos da atividade industrial, notadamente os de eletrodomésticos, roupas e sapatos.
Silva e Venanzi (2013) destacam que a produç ão em massa aumentou, de maneira fantástica, a produtividade e a qualidade, permitindo-se obter produtos bem mais uniformes em razão da padronização e da aplicação de técnicas de controle estatístico da qualidade.
O advento da Segunda Guerra Mundial solidificou o conceito de Linha de Montagem e o estendeu a itens da indústria bélica, principalmente a aviões. Após o final da guerra, e apoiada em um conjunto diversificado de fatores, começa a surgir no cenário econômico uma nova potência industrial ao lado dos Estados Unidos e das potências europeias já conhecidas: o Japão (SILVA; VENANZI, 2013).
2.3.1 Projeto da linha de montagem
Baudin (2002) define que as dimensões do produto definem os limites mínimos da estação de montagem. No entanto, o projetista do processo de montagem pode decidir o quanto maior que o produto a estação deve ser, bem como, a altura da superfície de trabalho. Estas opções, por sua vez, possuem grande impacto no fluxo de materiais e na ergonomia.
Para Slack, Brandon-jones e Johnston (2015) em grande parte, os objetivos de qualquer arranjo físico dependerão dos objetivos estratégicos de uma operação, mas existem alguns objetivos gerais que são relevantes a todas as operações.
Todos os arranjos físicos devem ser inerentemente seguros; não constituem perigo a funcionários ou clientes. O arranjo físico deve (geralmente) minimizar a extensão do fluxo no decorrer da operação e, preferivelmente, tornar o fluxo claro. Os funcionários devem estar localizados afastados do barulho ou de partes desagradáveis da operação e todos os equipamentos devem ser acessíveis. Os arranjos físicos devem atingir um uso apropriado de espaço e permitir a flexibilidade em prazo mais longo (SLACK; BRANDON-JONES e JOHNSTON, 2015).
2.3.2 Dimensionamento das estações de montagem
Para Slack, Brandon-jones e Johnston (2015) o arranjo físico de uma operação ou processo é como seus recursos de transformação estão posicionados entre si e como suas várias tarefas são alocadas a esses recursos de transformação. Essas duas decisões ditarão o padrão do fluxo dos recursos transformados à medida que atravessam a operação ou processo. Os arranjos físicos mais práticos são derivados apenas de quatro tipos básicos. São eles: arranjo físico de posição fixa; arranjo físico funcional; arranjo físico celular e arranjo físico por produto.
Conforme Slack, Brandon-jones e Johnston (2015) no arranjo físico de posição fixa, os materiais ou pessoas que são transformados não se movimentam, mas os recursos transformadores movem-se ao redor deles. Raramente são usadas técnicas nesse tipo de arranjo físico, mas algumas, como análise de localização de recursos, trazem uma abordagem sistemática para minimizar os custos e a inconveniência do fluxo para uma localização de posição fixa.
Para Slack, Brandon-jones e Johnston (2015) no arranjo físico funcional, todos os recursos de transformação similares são agrupados na operação. A tarefa do projeto detalhado visa, geralmente (embora nem sempre), minimizar as distâncias percorridas pelos recursos transformadores ao longo da operação. Tanto métodos manuais como baseados em computador podem ser usados na elaboração do projeto detalhado.
Slack, Brandon-jones e Johnston (2015) destacam que no arranjo físico celular, os recursos necessários para uma classe específica de produtos estão agrupados de alguma forma. A tarefa de detalhar o projeto é agrupar os tipos de produtos ou clientes de tal forma que possam ser projetadas células convenientes a suas necessidades. Técnicas como a análise de fluxo de produção podem ser usadas para alocar os produtos às células.
No arranjo físico por (linha de) produto, os recursos transformadores estão localizados em sequência, especificamente por conveniência dos produtos ou tipos de produtos. O projeto detalhado do arranjo físico por produto inclui um número de decisões, como o tempo do ciclo a que o projeto precisa conformar-se, o número de estágios da operação, a forma como as tarefas são alocadas aos estágios na linha e os arranjos dos estágios na linha. A alocação de tarefas nos estágios é denominada balanceamento de linha, que pode ser desempenhado tanto manualmente ou por meio de algoritmos computadorizados (SLACK; BRANDON-JONES e JOHNSTON, 2015).
2.4 ADMINISTRAÇÃO DA ATIVIDADE PRODUTIVA
Para Slack, Brandon-jones e Johnston (2015) a administração da produção é a atividade de gerenciamento dos recursos que serão destinados à criação e ao fornecimento de produtos e serviços. É uma das funções centrais de qualquer empresa, embora possa não ser chamada administração da produção em algumas indústrias. Administração da produção preocupa-se em gerenciar processos. Todos os processos possuem clientes e fornecedores internos. Como todas as funções administrativas também possuem processos, a administração da produção é relevante para todos os gerentes.
Para Costa Junior (2008), a demanda de mercado interfere diretamente na administração da manufatura, cabendo a empresa através da otimização de recursos internos, estruturação de mão de obra, equipamentos em produção, horas disponíveis e da utilização de técnicas enxutas, adaptar sua estrutura para atender o cliente da forma mais otimizada possível.
Segundo Slack, Brandon-jones e Johnston (2015) a função produção é central para a organização porque produz os bens e serviços que são a razão de sua existência, mas não é a única função. Entretanto, é uma das três funções centrais de qualquer organização. São elas:
a) a função marketing: responsável por comunicar os produtos e serviços da organização (ou, mais genericamente, as ofertas) a seus mercados para gerar pedidos de serviços e produtos dos clientes;
b) a função desenvolvimento de produto/serviço: responsável por desenvolver novos produtos e serviços ou modificá-los para gerar futuras solicitações dos clientes;
c) a função produção: responsável por satisfazer às solicitações dos clientes por meio da produção e entrega de produtos e serviços.
Também há as funções de apoio que dão condições para que as funções centrais operem efetivamente. Essas incluem, por exemplo, a função contabilidade e finanças, a função recursos humanos e a função sistemas de informação (SLACK; BRANDON-JONES e JOHNSTON, 2015).
2.4.1 Estudo de tempos e movimentos
Para Martins e Laugeni (2012) o estudo de tempos é um dos métodos mais empregados na indústria para medir o trabalho. Considerando o fato de o mundo ter sofrido consideráveis modificações desde a época em que Frederick Winslow Taylor estruturou a Administração Científica e o estudo de tempos cronometrados, objetivando medir a eficiência individual, essa metodologia continua sendo muito utilizada para que sejam estabelecidos padrões para a produção e para os custos industriais (MARTINS; LAUGENI, 2012).
Segundo Martins e Laugeni (2012) a eficiência e os tempos padrões de produção são influenciados pelo tipo do fluxo de material dentro da empresa, processo escolhido, tecnologia utilizada e características do trabalho que está sendo analisado. Os tempos de produção de linhas automatizadas variam muito pouco, e quanto maior a intervenção humana na produção, maior é a dificuldade de se medir corretamente os tempos, uma vez que cada operador tem habilidades, força e vontades diferentes.
Ainda segundo Martins e Laugeni (2012) a determinaç ão de Tempos Padrões de produção são dados importantes para, entre outros:
a) estabelecer padrões para os programas de produção para permitir o planejamento da fábrica, utilizando com eficácia os recursos disponíveis e, também, para avaliar o desempenho de produção em relação ao padrão existente;
b) fornecer os dados para a determinaç ão dos custos padrões, para levantamento de custos de fabricação, determinação de orçamentos e estimativa do custo de um produto novo; c) fornecer dados para o estudo de balanceamento de estruturas de produç ão, comparar
roteiros de fabricação e analisar o planejamento de capacidade.
2.4.2 Takt time
Para Antunes et al. (2008) o takt-time é definido a partir da demanda do mercado e do tempo disponível para produção. Trata-se do ritmo de produção necessário, em um determinado período, para atender a uma demanda específica desse período. Em alemão, o termo takt serve para designar a batuta do maestro, ou seja, é o marcador do compasso da orquestra.
Matematicamente, define-se o takt-time como a razão entre o tempo disponível para a produção e o número de unidades a serem produzidas. Para Antunes et al. (2008) o takt-time é o tempo alocado para a produção de uma peça ou produto em uma célula ou linha. A idéia de alocação de um tempo para produção pressupõe, naturalmente, que alguém aloca, ou seja, o
takt-time não é dado, mas sim determinado.
Costa Junior (2008) destaca algumas vantagens da aplicação do conceito do takt time: a) serve de base para implementação de outras ferramentas do STP;
b) ajuda na obtenção de alta produtividade, através de foco no trabalho; c) oportuniza o balanceamento de linha;
d) possibilita o gerenciamento dos níveis de estoques;
e) promove a redução de custos pela diminuição dos desperdícios; f) auxilia no gerenciamento e planejamento da produção.
Em uma linha de produção, a cada intervalo takt, uma unidade deve ser terminada. Por exemplo, para uma linha de montagem de automóveis com demanda diária de 300 unidades e tempo disponível (programado) para produção de dez horas (600 minutos), o takt-time será de dois minutos. Ou seja, a cada dois minutos deve sair um carro pronto no final da linha de manufatura (ANTUNES et al., 2008).
takt time= tempo disponivel para produção
numero de unidades a serem produzidas (1)
takt time=10h x 60 min
300 unidades
takt time= 600 min
300 unidades
takt time= 2min
unidade.
Para Liker e Meyer (2007) o takt-time não é uma ferramenta, é um conceito usado para projetar o trabalho e mede o ritmo da demanda do cliente. Em termos de cálculo, é o tempo disponível para produzir peças em um intervalo específico de tempo dividido pelo número de peças demandadas naquele intervalo. O número obtido diz, por exemplo, que uma peça precisa ser produzida a cada determinado tempo para satisfazer a demanda do cliente.
Antunes et al. (2008) conclui que o funcionamento da fábrica orquestrado pelo
takt-time depende, operacionalmente da presenç a de dois elementos: um sistema para comunicação
e controle e um marcador para o ritmo definido pelo takt-time. Ainda para Antunes (2008) o conceito de takt-time está diretamente relacionado à função processo, já que trata do fluxo dos materiais ao longo do tempo e espaço.
2.4.3 Tempo de ciclo de operação
Para Antunes et al. (2008) a duraç ão de um ciclo é dada pelo período transcorrido entre a repetição de um mesmo evento que caracteriza o início ou fim desse ciclo. Em um sistema de produção, o tempo de ciclo (TC) é determinado pelas condições operativas da célula ou linha. Considerando-se uma célula ou linha de produção com n postos de trabalho, o TC é definido em função de dois elementos:
a) tempos unitários de processamento em cada máquina/posto (tempo padrão); b) nú mero de trabalhadores na célula ou linha.
Antunes et al. (2008) ressalta que sob o prisma do mecanismo da funç ão de produção, o TC está associado à função operação. É uma característica de cada operação da rede de processos e operações. Quando é analisada uma operação isolada, o TC é igual ao tempo padrão.
É o tempo que consta nos roteiros de produção dos sistemas de PCP – programação e controle da produção.
Cada máquina ou equipamento possui um TC característico para cada operação (processamento) executada. Ampliando-se a unidade de análise dos sistemas de produção (células, linhas ou mesmo a fábrica inteira), a discussão muda de perspectiva. Nesse caso, deixa-se de ter uma única máquina, a partir da qual deixa-se pode, com facilidade, definir o TC. Torna-deixa-se necessário contemplar as relações sistêmicas de dependência entre os equipamentos e operações (ANTUNES, 2008).
Antunes et al. (2008) conclui que o TC da linha ou célula é o tempo de execução da operação, ou das operações, na máquina ou posto mais lento; em outras palavras, é o ritmo máximo possível, mantidas as condições atuais. O TC da linha ou célula é definido pela configuração física, pelas características de operação da linha ou célula e também em função do número de trabalhadores na célula ou linha. Uma vez que a demanda do cliente gera um takt
time superior ao tempo de ciclo de uma célula ou linha, a mesma não será atendida em função
do limite de capacidade das mesmas (ANTUNES et al., 2008).
2.4.4 Balanceamento de operações
Para Tubino (2009) o sequenciamento em linhas de montagem tem por objetivo fazer com que os diferentes centros de trabalho encarregados da montagem das partes componentes do produto acabado tenham o mesmo ritmo, e que esse ritmo seja associado à demanda proveniente do plano mestre de produção.
Os montadores, colocados em postos de trabalhos, seguem um conjunto de operaç ões padrão necessário para montar o produto, chamado de rotina de operações padrão, limitado a um TC, de forma que a cada TC um produto acabado seja montado. Ao final do tempo disponível de trabalho, seguindo o ritmo do TC, uma quantidade de produtos acabados será finalizada para atender a demanda (TUBINO, 2009).
Davis, Aquilano e Chase (2001), concluem que balancear os fluxos produtivos se torna uma tarefa altamente complexa quando falamos de tarefas impostas por projeto ou processo, pois passamos a incluir relações de precedência, as quais atuam como restrições no sequenciamento das operações e devem respeitar uma ordem lógica de processamento.
2.5 SIMULAÇÃO
Conforme Hillier e Lieberman (2013) a simulaç ão é uma das técnicas de pesquisa operacional mais utilizada. Essa técnica envolve o uso de um computador para imitar (simular) a operação de um processo inteiro ou sistema. Registrar o desempenho da operação simulada do sistema para uma série de projetos ou procedimentos operacionais alternativos habilita então a avaliação e a comparação dessas alternativas antes de escolher uma delas.
Banks (1998) destaca as principais áreas de aplicação em segmentos da economia: a) manufatura e movimentação de materiais;
b) serviços públicos; c) sistema de saúde; d) setor militar; e) recursos naturais;
f) desempenho de sistemas computacionais; g) transporte;
h) sistemas de comunicação.
Hillier e Lieberman (2013) complementam que um modelo de simulaç ão resume o sistema construindo-o, componente por componente, e evento por evento. Em seguida, o modelo executa o sistema simulado para obter observações estatísticas do desempenho do sistema resultante de diversos eventos gerados aleatoriamente.
Conforme Hillier e Lieberman (2013) para preparar a simulaç ão de um sistema complexo, um modelo de simulação detalhado precisa ser formulado para descrever a operação do sistema e como ele deve ser simulado. Um modelo de simulação tem diversos blocos construtivos básicos:
a) uma definiç ão do estado do sistema (por exemplo, o número de clientes em um sistema de filas);
b) identificar os possíveis estados do sistema que podem ocorrer;
c) identificar os possíveis eventos (por exemplo, chegadas e términos de atendimento em um sistema de filas) que mudariam o estado do sistema;
d) uma provisão para um relógio simulado, localizado no mesmo endereço do programa de simulaç ão, que registrará a passagem do tempo (simulado);
e) um método para gerar eventos aleatoriamente de diversos tipos;
f) uma fórmula para identificar as transições de estado que são geradas pelos diversos tipos de eventos.
Banks (1998) cita algumas vantagens e desvantagens em relação a utilização da simulação. Dentre as principais vantagens o autor expõe:
a) escolha certa: a simulação permite o teste de cada aspecto da mudança, antes da aquisição de recursos físicos;
b) encurtando ou expandindo o tempo: pelo controle da aceleração de um determinado evento, é possível analisá-lo de forma ágil;
c) compreender o porquê: por meio da simulação é possível realizar uma análise microscópica e determinar a causa raiz da situação;
d) explorar possibilidades: é uma das principais características do uso de simulação, uma vez que o modelo está validado, podem-se modificar procedimentos
operacionais ou adotar novas políticas, sem haver despesas com experimentos no sistema real;
e) identificar gargalos: por meio da simulação fabril, é possível descobrir a causa de atrasos em processo, informações ou materiais;
f) investir sabiamente: o custo típico de um estudo de simulação é substancialmente inferior a 1% do total montante investido no projeto.
Ainda para Banks (1998) existem algumas desvantagens:
a) construção de modelos exige treinamento específico: leva-se tempo e muita experiência para atingir um nível ótimo de elaboração de modelos;
b) resultados de difícil compreensão: devido aos resultados de saída serem variáveis randômicas, torna-se complexa a atividade de verificar as interrelações;
c) modelagem e análise podem levar tempo e serem caras: ao tentar economizar os recursos para a realização da modelagem ou da análise, os resultados advindos podem se tornar insuficientes;
d) usar simulação de modo indevido quando soluções analíticas são preferíveis. Para minimizar os efeitos das desvantagens, o autor recomenda o uso de simuladores customizados para as necessidades das operações em estudo, analise de dados de saída, aprimoração da capacidade de hardware e limitar os modelos de formulários fechados que não analisam problemas complexos.
Hillier e Lieberman (2013) concluem que ao lidar com sistemas relativamente
complexos, a simulação tende a ser um procedimento relativamente caro. Portanto, a simulação não deveria ser usada quando existir um procedimento menos oneroso capaz de fornecer as mesmas (ou melhores) informações.
2.5.1 Promodel
O ProModel é um software de simulação de eventos discretos da empresa Belge Consultoria que ajuda a tomar decisões rapidamente. Ele é usado para planejar, projetar e melhorar novos ou atuais processos de manufatura, logística, serviços e outros sistemas estratégicos, táticos ou operacionais.
O ProModel permite reproduzir a complexidade de processos reais, incorporando a variabilidade e interdependências que possibilita realizar análises e mudanças e, assim, otimizar sistemas e melhorar indicadores. A tecnologia de simulação ProModel é utilizada para reduzir custos, aumentar capacidade, acelerar ciclos de produção e aumentar serviços a clientes. A Figura 5 mostra a interface do software com o usuário.
Figura 5 – Interface Promodel
Fonte: O autor (2016).
2.6 PERÍODO DE PAYBACK
Para Assaf Neto e Lima (2014), o período de payback, consiste na determinação do
tempo necessário para que o investimento inicial seja recuperado pelas entradas de caixa promovidas pelo investimento. Divide-se em:
a) payback efetivo: o payback efetivo é talvez o mais simples de se calcular, e também de fácil compreensão. Os fluxos de caixa operacionais devem trazer de volta ao caixa da empresa cada uma das entradas previstas para cada ano;
b) payback médio: o tempo de retorno médio é baseado na relação existente entre o valor do investimento e o valor médio dos fluxos esperados de caixa. O payback médio supõe que os benefícios de caixa se verificarão em valores médios, e não no efetivo valor de entrada de caixa previsto para cada ano, ou seja, não se está levando em consideraç ão o valor do dinheiro no tempo;
c) payback descontado: o período de payback descontado traz todos os fluxos de caixa ao mesmo momento de tempo (a valor presente), incorporando o conceito do valor do dinheiro no tempo. Para o seu cálculo, deve-se primeiro trazer cada uma das entradas de caixa a valor presente, descontando esses fluxos a uma taxa de juros que represente a rentabilidade mínima (custo de oportunidade) exigida pela empresa na aceitação do projeto.
2.6.1 Taxa mínima de atratividade
Assaf Neto e Lima (2014) expõem que o valor de mercado da empresa é considerado o critério mais indicado para a tomada de decisões financeiras. Nessa idéia principal, os benefícios operacionais produzidos pela empresa são expressos com base em fluxos de caixa e descontados a valor presente mediante uma taxa mínima de atratividade. Essa taxa de desconto embute fundamentalmente a remuneraç ão mínima exigida pelos proprietários de capital (acionistas e credores) diante do risco assumido.
Ainda para Assaf Neto e Lima (2014), para maiores riscos, investidores racionais esperam auferir maiores retornos e vice-versa. Essa premissa básica deve ser levada em consideração pelo administrador financeiro ao avaliar o impacto das decisões financeiras sobre o valor da empresa. E o objetivo da administraç ão financeira vincula- se, em conclusão, ao bem-estar econômico de seus proprietários, associado a um nível adequado de risco, de forma a promover a maximização do valor de mercado da ação da empresa.
2.6.2 Valor presente líquido
Para Casarotto Filho e Kopittke (2010), este método traz o fluxo de caixa, previsto ao longo do tempo, para o presente, utilizando o desconto da TMA. Ou seja: a diferença entre o valor investido e o valor dos benefícios esperados, descontados para a data inicial, usando-se como a taxa de desconto a taxa mínima de atratividade (TMA).
2.6.3 Taxa interna de retorno
Para Assaf Neto e Lima (2014) a TIR é a taxa de juro que iguala, em determinado momento, a entrada de caixa com as saídas periódicas de caixa (pagamentos da dívida atualizados ao mesmo momento). É a taxa de desconto que faz com que o Valor Presente Líquido de uma oportunidade de investimento iguale-se a zero.
3 PROPOSTA DE TRABALHO
Neste capítulo foi apresentado o processo produtivo da empresa em estudo, em específico da LUM, bem como os aspectos positivos e negativos do processo atual. Ao final foram abordadas as propostas de melhorias definidas no capítulo 1 baseadas nos conceitos teóricos abordados no capítulo 2.
3.1 DESCRIÇÃO DO AMBIENTE ATUAL
O Setor de Plataformas da Randon Implementos é constituído por seis linhas de montagem e soldagem de diversos tipos de chassis, 3 máquinas de corte a plasma e uma célula de corte e dobra de abas. O presente trabalho foi realizado na LUM devido a algumas características que esta linha de produção tem, as quais que fazem com que ela absorva um mix de produção variado que o mercado demanda atualmente. Algumas características em relação a essa linha com base de dados referente aos meses de janeiro a julho de 2016 com taxa de dez produtos por dia, podem ser observadas na Tabela 1.
Tabela 1 – Informações gerais LUM Informações gerais
Pontes Rolantes 7
Transfers para movimentação de produtos 4
Dispositivo automatizado para montagem de estruturas 1 Dispositivo automatizado para montagem e soldagem de vigas 1
Célula de montagem e soldagem de assoalhos 1
Número de operadores 45
Número de postos de trabalho 11
Fonte: Randon (2016).
A LUM tem como principal função na cadeia produtiva da Randon Implementos a montagem e soldagem de chassis. Na sequencia do processo os mesmos passarão por processo de pintura na Pintura e-coat, acoplamento de suspensão na Linha de montagem de suspensões, montagem de caixa de carga e sistemas elétricos e pneumáticos na linha de Montagem final. Seus principais tipos de produtos são: Graneiros, Furgões, Conteiners, Siders, Vinhaças, Rebaixadas e Plataformas. A Figura 6 mostra um exemplo de chassi de plataforma com suspensão mecânica, assoalho de chapa xadrez e parachoque parafusado.
